课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数优质课一等奖

《土壤中分解尿素的细菌的分离与计数》学案

学习目标：研究培养基对微生物的选择作用，进行微生物数量的测定。

重点和难点

重点：对土样的选取和选择培养基的配制

难点：对分解尿素的细菌的计数

学法提示

1、根据培养基配方表，分析各种成分的作用，总结其特点，得出选择培养基的概念；通过对三位同学计数结果的分析，总结出计数方法和要注意的事项；根据计数实例，分析产生差异的可能原因，并通过实验加以证明，从而说明设置对照的作用。

2、根据实验流程，逐一分析各步骤应采取的措施和注意事项。

课前预习

1、实验室中微生物筛选的原理是人为提供有利于

生长的条件（包括

等），同时

其他微生物生长。根据该原理所设计的培养基，称作

培养基。

2、测定微生物数量的常用方法有

和

。当样品的

足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个

。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数在

的平板进行计数。

3、在设计实验时，一定要涂布至少3个平板作为重复组，才能增强实验的

。设置对照的主要目的是排除实验组中

对实验结果的影响，提高实验结果的

。

4、绝大多数的细菌分布在距地表约

cm土壤中，因此取样时一般要

。

对土壤样品液需要进行稀释，测定土壤中细菌的数量，一般分别选用

、

、

倍的稀释液进行平板培养。

5、不同种类的微生物，往往需要不同的培养

和培养

。在实验过程中，一般每隔24小时统计一次菌落数目，选取菌落数目稳定时的记录数据作为结果，这样可以防止因

而导致遗漏菌落的数目。要对分离的菌种作进一步的鉴定，还需要借助生物化学的方法，即在以

为唯一氮源的培养基中加入

，在培养某细菌后指示剂

，可以初步鉴定该细菌能够分解尿素。

课堂探究

一、研究思路

1、以下是分离土壤中分解尿素的细菌的培养基成分表，据表分析：

成分

含量

KH2PO4

1.4g NaHPO4

2.1g MgSO4.7H2O 0.2g 葡萄糖

尿素

10.0g 1.0g 琼脂

15.0g 水

适量

(1)表中的KH2PO4、NaHPO4和MgSO4.7H2O为细菌提供

，葡萄糖为细菌提供

，尿素为微生物提供

。琼脂的作用是

。

(2)如果将利用蛋白质和多肽为唯一氮源的微生物培养在该培养基上，能否长出相应的菌落？

。能够在该培养基上生长繁殖的微生物只能是

。这种培养基被称作

培养基。

2、三位同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中细菌数量。在对应稀释倍数为106的培养基中，得到以下统计结果：

甲同学涂布了一个平板，统计的菌落数是260；

乙同学涂布了三个平板，统计的菌落数是210、240和250，取平均值233；

丙同学涂布了三个平板，统计的菌落数是21、212和256，取平均值163。

（1）一个菌落就是一个细菌吗？

。一个菌落可以代表样品中的一个活菌吗？

。事实上，统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，原因是

。

（2）在三位同学的统计中，只有一位同学的统计是正确的，指出另两位同学的统计为什么不正确？

。

（3）除了上述方法外还可以用显微镜直接测定微生物的数量，通过显微镜直接计数法得到的一定是活菌吗？

。要得到活菌数应该采取的措施是

。

3、在做本课题实验时，A同学从对应106倍稀释的培养基中筛选出大约150个菌落，而其他同学在同样的稀释度下只筛选出大约50个菌落。

（1）你认为出现A同学这种结果的原因可能是什么？

。针对你提出的可能原因，设计对照实验，帮助A同学排除影响实验结果的因素。

。

（2）在探究实验中，实验设计要遵循

等原则，即实验组和对照组只有

不同，其他条件都相同。这样可以排除任何其他可能原因的干扰，确保实验结果是

引起的，从而提高实验结果的

。

二、实验设计

以下是土壤中某样品细菌的分离与计数实验流程：

土壤取样→配制土壤溶液→系列稀释→涂布平板与培养→菌落计数

↑

配制培养基

（1）土壤取样前应对小铁铲和盛土的纸袋进行

处理，取土样时要铲除表层土的原因是

。

（2）实验流程中，

等操作都要在火焰旁进行。

（3）分离不同的微生物其稀释度相同吗？为什么？

。但稀释的结果是相同的，即

。测定土壤中分解尿素的细菌时，一般选用的稀释度是

。

（4）涂布平板时，每个稀释度下需要涂布

个选择培养基和

个牛肉膏蛋白胨培养基，前者遵循了

原则，后者起

作用。计数时对

培养基中的菌落数取其

。

（5）某同学用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数，他在三个培养基表面分别涂布稀释106倍的0.1ml菌液，经培养后得到的菌落数分别是222、212和241。那么每克样品中的菌株数是

。

（6）为进一步确定得到的是能够分解尿素的细菌，可以在选择培养基中加入

，如果

，我们就可以准确地鉴定该种细菌能够分解尿素。

课堂巩固

1、在做分离分解尿素的细菌实验时，A同学从稀释度为106对应的培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的结果产生原因最不可能是

A、由于土样不同

B、由于培养基污染

C、由于操作失误

D、没有设置对照

2、土壤有“微生物的天然培养基”之称，下图表示土壤中某种微生物进行分离和计数而进行的样品稀释和稀释液的取样培养流程示意图。请据图回答有关问题：

（1）图示统计样品活菌数目的方法叫做

法，主要包括

操作和

操作。

（2）当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的

，一般选择菌落数在

之间的平板进行计数。

（3）图中选择了104、105、106倍的稀释液进行平板培养，最可能是测定土壤中

的数量。

（4）下列材料或用具中：①培养微生物用的培养基与培养皿；②玻棒、试管、锥形瓶和吸管；③实验操作者的双手。需要灭菌的是

；需要消毒的是

（填序号）。

（5）如果要想分离分解尿素的细菌，平板中培养基成分的特点应该是

，培养的结果是牛肉膏蛋白胨培养基中的菌落数应该

（填多于、等于或少于）选择培养基上的菌落数。如果怀疑培养基被污染导致统计结果有误，则需要做对照实验，方法是

。

《土壤中分解尿素的细菌的分离与计数》知识检测

基础演练

一、选择题

1、土壤中的细菌能分解尿素，是因为他们能合成

A、尿素酶

B、脲酶

C、蛋白酶

D、肽酶

2、在培养基中加入尿素（唯一氮源），以分离出能分解尿素的细菌，这种培养基在功能上属于

A、选择培养基

B、固体培养基

C、液体培养基

D、半固体培养基

3、某研究小组从有机废水中分离微生物用于废水处理。下列叙述正确的是

A、培养基分装到培养皿后进行灭菌

B、转换划线角度后需灼烧接种环再进行划线

C、接种后的培养皿须放在光照培养箱中培养

D、培养过程中每隔一周观察一次

4、下列关于从土壤中分离细菌的操作步骤中，正确的是、

①土壤取样②称取10g土壤取出加入盛有90ml无菌水的锥形瓶中③吸取0.1ml进行平板涂布④依次稀释至101、102、103、104、105、106、107稀释度

A、①②③④

B、①③②④

C、

①②④③

D、①④②③

5、下列关于土壤取样的叙述，错误的是

A、土壤取样，应选取肥沃、湿润的土壤

B、先铲去表层土3~8cm左右，再取样

C、取样用的小铁铲和信封在使用前不用灭菌

D、应在火焰旁称取土壤

二、非选择题

6、莠去津是一种含氮农药，在土壤中不易降解，为修复被其污染的土壤，可按下面程序选育能降解莠去津的细菌（目的菌）．请据图回答：（已知莠去津在水中溶解度低，含过量莠去津的固体培养基不透明）

（1）由图推断，从A瓶到C瓶液体培养的过程称为______，目的是______．

（2）在将C瓶菌种接种到固体培养基之前通常要进行______，将菌种接种到固体培养基的方法有平板划线法和______法，从图中看本实验采用的是______（填“前者”或“后者”）．

（3）一段时间后，培养基出现无透明带和有透明带两种菌落，我们筛选的目的菌是______菌落中的细菌，该茵落生长所需的氮元素主要来源于______．

（4）为弄清固体培养基中的非目的菌落来自C瓶菌种还是培养基，应如何设置对照组？______．

7、幽门螺杆菌（Hp)A感染是急慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素。在患者体内采集样本并制成菌液后，进行分离培养。实验基本步骤如下：

配制培养基→灭菌、倒平板→X→培养

→

观察

请回答：

(1)在配制培养基时，要加入尿素和酚红指示剂，这是因为Hp含有①________，它能以尿素作为氮源；若有Hp，则菌落周围会出现②________色环带。

(2)下列对尿素溶液进行灭菌的最适方法是③________灭菌。

A．高压蒸汽 B．紫外灯照射

C．70%酒精浸泡 D．过滤

(3)步骤X表示④________。在无菌条件下操作时，先将菌液稀释，然后将菌液⑤________到培养基平面上。菌液稀释的目的是为了获得⑥________菌落。

(4)在培养时，需将培养皿倒置并放在⑦________中。若不倒置培养，将导致⑧________。

(5)临床上用14C呼气试验检测人体是否感染Hp，其基本原理是Hp能将14C标记的⑨________分解为NH3和14CO2。

能力提升

一、选择题

1、从土壤中分离能分解尿素的细菌，可以利用选择培养基，其成分中一定有

①尿素

②有机氮化合物

③无机盐

④有机碳化合物

⑤水

⑥无机碳化合物

A、①③④⑤

B、②③④⑤

C、①③⑤⑥

D、②③⑤⑥

2、在做分离分解尿素的细菌实验时，甲同学从对应106培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。甲同学的结果产生原因最不可能是

A、由于土样不同

B、由于培养基受污染

C、由于操作失误

D、没有设置对照

3、牛肉膏蛋白胨培养基中要加入琼脂这一理想的凝固剂，下列关于琼脂的说法不正确的是

A、不被所培养的微生物分解利用，对所培养的微生物无毒害作用

B、在微生物生长温度范围内保持固体状态

C、琼脂凝固点低，利于微生物的生长

D、琼脂在灭菌过程中不会被破坏，透明度好，凝固力强

4、欲分离筛选出能分泌脂肪酶的细菌，应选择下列固体培养基（仅列出了碳氮源）中的

A、蛋白胨、柠檬酸铁铵

B、橄榄油、硫酸铵

C、乳糖、酵母膏

D、葡萄糖、蛋白胨

5、下列是关于检测土壤中细菌总数实验操作的叙述，其中错误的是

A、用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板

B、去104

、105

、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1mL分别涂布与各组平板上

C、将实验组和对照组平板倒置，37℃恒温箱培养24~48小时

D、确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数

二、非选择题

6、

(附加题)微生物与人类关系密切。虽然有些微生物能使动植物患病，但多数微生物对人类是有益的，请回答下列有关问题：

(1)下表为两种微生物的培养基配方。

上述两种培养基中的物质溶解后，均用蒸馏水定容到1000mL。

①．如果要进行土壤中分解尿素的细菌的分离，则需要选择上述哪种培养基？_________，该培养基能分离尿素分解菌的原因是_________。

②．在该培养基中可加入______指示剂，根据指示剂的颜色可鉴定该种细菌能够分解尿素。

③．从功能上来看，上述两种培养基均属于________培养基。

(2)把牛肉膏蛋白胨固体培养基倒入平板，等培养基冷凝后，应将平板______放置，这样做的目的是可防止________造成污染。

(3)微生物接种的方法很多，平板划线法操作结束时，为什么仍需要灼烧接种环？______。

(4)微生物培养过程中还有什么方法或步骤要防止其他微生物污染？_____、_____、_____。

7、

某化工厂的污水池中，含有一种有害的、难于降解的有机化合物A，研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基，成功地筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如下图所示。请分析回答问题。

(1)培养基中加入化合物A的目的是筛选_______，这种培养基属于______培养基。

(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的___________，实验需要振荡培养，由此推测“目的菌”的代谢类型是_____________。

(3)培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量___________的培养液，接入新的培养液连续培养，使“目的菌”的数量___________。

(4)转为固体培养基培养时，常采用__________的方法接种，获得单菌落后继续筛选。

(5)若研究“目的菌”的生长规律，将单个菌落进行液体培养，可采用___________的方法进行计数，以时间为横坐标，以__________为纵坐标，绘制生长曲线。

(6)实验结束后，使用过的培养基应该进行_________处理后，才能倒掉